O que o Photoshop ' s “ filtro High Pass ” realmente faz nos bastidores?

Passagem alta é o oposto de desfoque gaussiano

Se você tirar uma imagem e desfocá-la, manterá apenas as” frequências baixas ” . A passagem alta faz o oposto, só deixa passar as “altas frequências”, ou o que a maioria das pessoas chama de “os detalhes”. Qualquer imagem pode ser desconstruída nesses dois componentes.

Você usou máscara de nitidez para aumentar a nitidez de uma imagem? Na verdade, esse filtro é equivalente a tirar uma imagem e adicionar uma cópia filtrada de alta passagem a ela. Você pode confirmar isso no Photoshop aplicando o filtro passa-alta em uma camada duplicada e alterar o modo de mesclagem para sobreposição.

Comentários

• Você pode querer adicionar que a imagem está cinza porque seu deslocamento evita valores negativos. E a sobreposição é basicamente adicionar qualquer coisa acima de 128 e subtrair os valores abaixo. Portanto, unsharpmask é basicamente um filtro de alta frequência. Estou adicionando uma resposta para esse efeito, mas prefiro excluí-la em favor da sua resposta. Além disso, ainda há um terceiro caso de uso que é a separação de frequência.
• Pequeno problema: 1ª frase: ” Filtra ” significa ” elimina, “, portanto, um filtro passa-baixa (desfoque) não ” filtrar as frequências baixas. ” Filtro passa-altas (permite que as frequências altas passem por ele); filtro passa-baixas (permite que as frequências baixas passem por ele). Um filtro passa-baixo também é chamado de ” filtro de corte alto “, pois elimina frequências altas. E assim vale para um passa-alto ser um corte-baixo.
• joojaa – bom comentário. Yorik – obrigado, consertei.
• Puta merda. Transforme uma imagem em um arquivo do Photoshop. Duplique a camada com a imagem nela. Desfoque (valor 10) na camada 1. Filtro passa-alto (valor 10) na camada 2. Defina a camada 2 para 50% de opacidade. Adicione uma camada de contraste, defina-a para contraste legado e +50. Compare isso com a imagem original. Mente estourada. Isso explica perfeitamente o que tudo faz.
• @DirkvB Tentei o que você disse e funcionou. Você poderia explicar o raciocínio por trás de 50% de opacidade e +50 de contraste? Também é importante observar que esse método recria de perto a imagem original, mas não é idêntica (apenas execute uma combinação de diferenças entre a original e esta para ver o que quero dizer).

Um filtro passa-alta é um ajustador que remove informações de baixa frequência de um sinal. Agora, há muitas maneiras de implementar um filtro de alta passagem, mas o filtro de alta passagem do photoshops provavelmente é o resultado subtraindo a imagem desfocada do original (conforme mencionado por @filip ). Simplesmente toda a imagem menos a baixa frequência é apenas a alta frequência.

Agora, se você subtrair um desfoque de uma imagem, você acabará com pixels negativos. Isso não é possível para o photoshop. Então, o que é feito é que o resultado é deslocado em 127 (ou 0,5 se você quiser valores de ponto flutuante), então cinza realmente significa nenhuma alteração de valor. O modo de sobreposição e luz linear são projetados para operar no reverso das imagens codificadas desta forma (dependendo do que você precisa de multiplicação / adição ou adição / subtração).

Agora, para que você usaria isso? Bem, ele pode ser usado para isolar arestas, e o principal caso de uso é usá-lo como uma ferramenta de nitidez. Na verdade, a máscara unsharp faz isso em uma etapa.Às vezes, porém, a máscara de nitidez não fornece controle suficiente dos resultados. Portanto, você pode usar o filtro passa-alta para dividir o estágio intermediário e manipulá-lo para controlar onde deseja que a nitidez aconteça e onde não.

Isso nos leva a separação de frequência , pode ser que sua imagem seja levemente desigualmente clara ou muitas vezes a capa seja um pouco irregular. Mas você não quer exatamente destruir a textura da imagem. Então, agora você divide sua imagem em componentes baixos e altos. Você pode pintar os componentes baixos em uma cor uniforme moiré, mantendo a camada de textura na parte superior. pode fazer o inverso, eliminar falhas no mapa de alta frequência e, ao mesmo tempo, manter a aparência geral. Por motivos de precisão, você provavelmente não usará os dois desfoque e passe alto, em vez disso, você subtrairá manualmente, mas este ainda é o mesmo método. desfocagem e arredondamento dos resultados são diferentes.

Imagem 1 : a separação de frequência torna mais fácil consertar sapatos velhos, devo ter feito um pouco mais de trabalho. Imagem original de aqui .

Agora, há MUITA mágica que você pode fazer com este filtro. Mas, infelizmente, muitos desses fluxos de trabalho mágicos podem exigir que você pensar como um guru de processamento de sinal. Por exa A filtragem passa-alta múltipla pode funcionar como base para um algoritmo de redução de ruído ou como uma camada retificadora para remoção de neblina mascarada de claridade da imagem, etc.

Nenhuma das respostas até agora tocou na matemática por trás do filtro. Aqui “um artigo detalhado do qual cito:

Filtros de frequência processam uma imagem no domínio da frequência. A imagem é transformada em Fourier, multiplicada com a função de filtro e, em seguida, retransformada no domínio espacial. A atenuação de altas frequências resulta em uma imagem mais suave no domínio espacial, a atenuação de baixas frequências realça as bordas.

Neste ponto, devemos observar que um filtro passa-altas passa altas frequências e atenua (ou seja, reduz) baixas frequências .

Como resultado da atenuação (ou bloqueio) das baixas frequências, as áreas de intensidade constante na imagem de entrada são zero na saída do filtro passa-altas. Áreas de forte gradiente de intensidade, contendo as altas frequências, tem valores de intensidade positivos e negativos na saída do filtro. Para exibir a imagem na tela, um deslocamento é adicionado à saída no domínio espacial e as intensidades da imagem são dimensionadas. Isso resulta em um valor de cinza intermediário para áreas de baixa frequência e valores escuros e claros para as bordas.

(Esta citação é da metade e precede um imagem de exemplo que deve ser bastante útil).

O artigo que vinculei vale a pena ler e tem alguns exemplos bem claros (clique nas imagens). É muito longo para resumir e depende nas figuras nele incluídas.

Comentários

• e apenas para o leigo ‘ s causa: atenuar significa ” reduzir a força, valor ou impacto ”
• @Yorik que não ‘ não me ocorreu. É ‘ uma palavra que uso diariamente em meu trabalho. Editado
• @ChrisH Fourier transform é uma maneira de implementar um filtro passa-alto (embora não seja o único), mas tenho certeza de que o Photoshop não faz um Fourier diretamente, mas sim subtrai um desfoque . No entanto, pode ser que photoshops mais recentes realmente usem Fourier para o desfoque (as versões pré CS e CC aparentemente não faziam isso), pois oferece um atalho para calcular o desfoque … Mas FFT tem sua cota de problemas e pode ser que PS está apenas espalhando um kernel de convolução sem essa otimização no loop. Portanto, o fato de que o filip explicou como o filtro é feito.
• @joojaa subtrair um desfoque é o que a máscara unsharp faz, e ambas as opções existem, então tenho minhas dúvidas. Se eu tivesse o photoshop, eu ‘ d tentaria testar (embora a forma do filtro no domínio de Fourier seja desconhecida, seria difícil provar decisivamente o que ‘ s usados). Qualquer coisa que eu pudesse testar no gimp não ‘ ajudaria muito.
• As transformações @ChrisH e Fourier em dados discretos também são sujeitas a ruído.

High Pass é um filtro de nitidez. Você poderia dizer que é “uma mistura de” detectar bordas “e” nitidez “. A nitidez detecta mudanças repentinas entre o brilho ou a cor dos pixels e, em seguida, alterá-los. Portanto, as partes brilhantes são mais claras e as escuras são mais escuras.

Mas a tarefa do High Pass é perceber apenas as bordas.A configuração de raio informa ao filtro quantos pixels ao redor da borda detectada devem ser incluídos na imagem filtrada (camada).

Agora, este filtro não foi projetado para ser usado sozinho (é por isso que, eu acho, está em um catálogo diferente), você deve usar a imagem filtrada com a de base, usando modos de mesclagem ou similar, para destacar as bordas da imagem. É por isso que a parte “não incluída” da imagem é cinza neutro. Portanto, não afetam as cores no modo de mesclagem.